CN104425315A - 用于优化远程等离子窗清洁的排气流扩散挡板冒口 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用于优化远程等离子窗清洁的排气流扩散挡板冒口。UV固化室内的成孔剂累积可通过使清扫气流过使晶片暴露于UV光的窗去除放气的成孔剂而被减少。清扫气流中的成孔剂可随着它们流过室并进入排气挡板而沉积到室内，包括沉积在排气挡板上的表面。排气挡板可具有使这种成孔剂沉积更均匀地分布在排气挡板上的特定特征，由此减少在清洁处理期间清洁挡板以完全去除累积的成孔剂所需的时间量。
Description
技术领域
本发明涉及集成电路制造领域，尤其涉及清扫和清洁用于半导体晶片的退火和固化的处理室的方法和装置。
背景技术
随着集成电路(IC)特征尺寸的缩小，增加的电阻和电阻-电容(RC)耦合的问题抵消了从较小器件尺寸中得到的任何速度优势，由此限制了器件性能的提高。改善器件性能和可靠性的方式包括使用诸如铜之类的高导电金属以及利用较低介电常数(低k)材料。介电材料的介电常数越低，则介电材料的电容越低并且IC的RC延迟越短。
低k电介质一般被定义为比二氧化硅具有更低介电常数(k)的那些材料，即k＜～4。获得低k材料的典型方法包括用各种烃或氟掺杂二氧化硅。然而，这些掺杂方法一般无法产生介电常数低于约2.6的材料。随着对先进技术需求的与日俱增，当前的努力着重于研发k小于2.5的低k介电材料。这些超低k(ULK)电介质可通过在低k电介质中引入空气空穴，由此形成多孔的介电材料而获得。
制造多孔电介质的方法一般牵涉到形成包含下列两种组成的复合薄膜(有时在这里被称为“前体薄膜”)：成孔剂(一般是诸如聚合物之类的有机材料)和结构成形剂或介电材料(例如含硅材料)。一旦复合薄膜被形成在衬底上，成孔剂组分被去除，留下结构完好无损的多孔电介质基质。从复合薄膜去除成孔剂的技术包括例如热处理，其中衬底被加热至足以使有机成孔剂分解并气化的温度。然而，这些热处理具有某些困难。具体地说，衬底温度一般要求是高的(即高于约400℃)，其曝露时间一般在小时的数量级。如本领域内公知的那样，这些条件可能损坏含铜的器件。
已研发出方法以通过以下步骤形成介电材料的多孔的低k或超低k(ULK)薄膜：首先在衬底上形成含成孔剂和结构前体或“骨架”的前驱体薄膜并随后在固化过程中使前驱体薄膜暴露于固化工艺中的紫外辐射(UV)以去除成孔剂。该方法在2005年4月26日提交的题为“Single Chamber SequentialCuring of Semiconductor Wafers(半导体晶片的单室顺序固化)”的美国专利申请序列No.11/115,576中披露，该文献出于所有目的援引包含于此。
在固化工艺期间，从UV固化室内的低k和ULK介电薄膜演化来的成孔剂倾向于在内室部件上形成成孔剂沉积物，包括在窗(例如石英窗)上形成成孔剂沉积，紫外固化(UVC)光通过所述窗被透射入UV固化室。结果得到的成孔剂沉积可能成为微粒污染和可见瑕疵的来源。在室和窗清洁过程需要被执行之前，在窗上的成孔剂沉积物可抑制UVC光透射并由此限制在UV固化室内可被加工的晶片的数量。
发明内容
本说明书中描述的主题的一种或多种实施方式的细节在附图和下面的描述中被阐述。其它特征、方面和优势将从说明书、附图和权利要求书中变得清楚。注意，附图的相对尺寸不按照比例绘制，除非专门指明为比例图。
在UV半导体处理工具的一些其它实现方式中，排气挡板可相对于对称平面基本对称，所述对称平面与入口缘附近的三角区的第一边相对的三角区的顶点相交。该对称平面可基本垂直于第一边。
在UV半导体处理工具的一些其它实现方式中，入口边可以是基本竖直的并可与第一边对应，并且第一侧边和第二侧边可基本与三角区的第二边和第三边重合。
在UV半导体处理工具的一些其它实现方式中，底表面可在与第一边相对的三角区的顶点附近具有圆角。
在UV半导体处理工具的一些其它实现方式中，升高的轮廓截面可具有在与底表面平行的平面内的横截面，该横截面与半径R的半圆形区域基本对应。在一些这样的情况下，其中半圆形区域中具有凹口，该凹口基本居中于该对称平面并朝向入口边延伸至少大约R/2的距离。
在UV半导体处理工具的一些这样的其它实现方式中，半导体处理室的至少一个其它组件(排气挡板被配置成与该至少一个其它组件连接)可包括具有半径R’的基本半圆形的凹部，其中R’至少为1.05R。在UV半导体处理工具的一些这样的进一步的实现方式中，R与R’之间的差可以是第一距离和第二距离之间的差的至少约两倍那样大。在UV半导体处理工具的一些进一步的实现方式中，凹口可以是具有大约90°的夹角的三角形凹口。在UV半导体处理工具的一些其它的这样实现方式中，凹口可以是半圆形凹口。
在UV半导体处理工具的一些其它实现方式中，第一距离可以是第二距离的至少75％。
在UV半导体处理工具的一些其它实现方式中，升高的轮廓截面可具有在与入口边基本垂直的平面内的基本对称的梯形横截面形状，并且该梯形横截面形状可以在底表面最宽。
本发明的这些和其它特征和优势将参照附图在下文中更详细地予以描述。
附图说明
贯穿本公开地参照下面列出的附图。
图1A示出了示例性UV固化半导体处理工具的顶视图。
图1B是图1A的示例性UV固化半导体处理工具沿剖切线1B的截面图。
图1C是图1A的示例性UV固化半导体处理工具沿剖切线1C的三维剖视图。
图2A-2E分别是示例性入口挡板的等距图、顶视图、前视图、底视图和右视图。
图2F-2H分别示出通过图2A-2E的示例性入口挡板可获得的公称流量的斜视图、顶视图和截面图。
图3A-3E分别是示例性入口挡板的等距图、顶视图、前视图、底视图和右视图。
图3F-3H分别示出通过图3A-3E的示例性入口挡板可获得的公称流量的斜视图、顶视图和截面图。
图4A-4E分别是示例性入口挡板的等距图、顶视图、前视图、底视图和右视图。
图4F-4I分别示出通过图4A-4E的示例性入口挡板可获得的公称流量的斜视图、顶视图和截面图。
图5A示出了示例性UV固化半导体处理工具的顶视图。
图5B示出了在图5A的方框5B内的示例性UV固化半导体处理工具的截面图。
图5C-5G分别绘出示例性UV固化半导体处理工具沿图5B中的剖切线5C-5G的截面图。
图6A示出了可与图1A-5G的示例性UV固化半导体处理工具一起使用的清扫环的分解图。
图6B示出了从图6A的清扫环的不同角度看到的分解图。
图1A-6B在各图中是成比例的，尽管该比例在不同附图之间可能不同。
具体实施方式
在以下详细描述中，阐述了许多具体实现方式以提供对本文描述的构思的透彻理解。然而，如本领域内技术人员清楚的那样，本文讨论的构思没有这些具体细节也可实践，或通过使用替代的要素或过程来实践。在其它实例中，并未对公知的过程、程序以及组件进行详细描述以免不必要地使本公开的一些方面变得晦涩。
在本申请中，术语“衬底”和“晶片”将被互换地使用。下面的详细描述假设本文讨论的构思是在半导体处理设备上实现的。然而，本文讨论的构思不受此限并可实现在被配置成执行相关处理的工具和设备上。例如，除了被用在处理半导体晶片的设备上，本文描述的构思也可被用在用于处理其它工件的设备上，所述其它工件例如为显示面平面、印刷电路板、太阳能电池晶片、微电机系统(MEMS)等等。利用本文讨论的构思的装置也可被利用于处理各种形状、尺寸和材料的工件。
半导体晶片的UV处理具有许多应用，包括去除成孔剂、强化介电薄膜、修复对低介电薄膜的损伤、使氟硅酸盐玻璃膜稳定、提高SiC止蚀薄膜的气密性和选择性、固化氮化物和氧化物、提取在电介质(例如氧化硅)沉积和介电材料的稠化过程中产生的水以及增加介电薄膜中的应力(例如对于应变栅极)。也已采用UV固化以降低其它介电材料的k值，例如通过脉冲沉积层(PDL)过程沉积的氧化物。
例如，随着器件几何尺寸缩小，集成电路(IC)需要具有较小电容值的介电薄膜。IC制造商已通过在这些介电薄膜内引入多孔性而获得低电容。在介电薄膜内引入多孔性是通过将骨架介电材料(一般是有机硅酸盐玻璃或OSG)与生孔剂(一般是有机材料)共沉积来完成的。然而，引入这种多孔性使得薄膜的机械性质降级，由此降低其无机械损坏地支持后来的集成步骤的能力。在沉积后，生孔剂(成孔剂)必需从ULK前体薄膜中被去除，并且骨架介电材料被加强以供进一步的处理。可使用UV辐射以既去除成孔剂又加强骨架介电材料。UV辐射将成孔剂驱逐出介电薄膜并重构残留材料中的键合结构，以加强残留结构并使其能够支持后来的处理。固化的薄膜可具有大约2-2.5的超低介电常数。
半导体晶片的固化可发生在室内，所述室可以是真空的也可以不是真空的。晶片可置于室内并暴露于UV辐射。在半导体上固化超低k(ULK)薄膜的过程可能是耗时的，其固化时间高达20分钟。在多工位紫外固化过程中，成孔剂去除步骤往往首先发生，之后是ULK薄膜的交联强化。成孔剂是可沉积在室内壁、窗和其它反应器部件上的烃。必须定期地从反应器/室去除成孔剂，以避免使窗(紫外辐射穿过该窗进入反映器/室)变得模糊，并避免在室内壁和部件上的可能分层和弄污晶片的不希望有的微粒。
Lam Research在商标的名义下制造出一定范围的UV固化工具，包括xT和Excel。这些工具以及其它制造商制造的其它UV固化工具可从本文讨论的要素中获益。
图1A示出示例性UV固化半导体处理工具的顶视图。所示的UV固化工具100例如可一般对应于Excel工具。为了给出尺度感，可设计这种工具的尺寸以处理300mm直径的半导体晶片。诸如UV固化工具100的四工位工具可例如测量大约44”的方形。晶片可经由位于UV固化工具100的侧室118上的端口(未示出)进入UV固化工具100。清洁气体或运载气体可从气体入口区108流入每个处理室102(这里示出四个处理室，但其它UV固化半导体处理工具可具有更多或更少的这样的处理室)。
清洁气体和/或运载气体可从气源106被提供给气体入口区108。在所描述的实现方式中，气源106基本居中在四个处理室102中的每一个之间，以使气源106能够同时地并在基本相同流动条件下向所有四个处理室102提供清洁和/或运载气体。然而，在其它实现方式中，气源106可以不同方式定位和/或配置。
流入到处理室102内的清洁和/或运载气体可流过处理室并进入气体排放区110，如通过气体流动箭头104表示的那样(要理解气体流动箭头104是概念上的并且实际气体流动路径可不同于那些描述的气体流动路径，尽管气体流动路径可能仍然总体从一侧至另一侧行进经过晶片/窗)。清洁气体通过处理室的示例性流量可以在4.5标准升/分钟(slm)的数量级上。用于运载/清扫气体的类似示例性流量可以在12.5slm的数量级上。
图1B是图1A的示例性UV固化半导体处理工具沿剖切线1B的截面图。图1B中仅示出处理室102的一半。概念上的UV光源114也被示出在图1B中，它是从UV光源114辐射的UV光114’。UV光114’可透过窗112照耀并击中被支承在处理室102内的基座116上的含成孔剂的晶片(未示出)。含成孔剂的晶片在暴露于UV光114’时可排出成孔剂。当这种暴露发生时，运载气体可流过晶片，如流动箭头104表示的那样。运载气体可经由气体入口区108被引入至处理室并随后由于排气通道126在气体排放区110上抽真空而流入处理室102的挡板区，随后经由排气通道126从UV固化工具排放。挡板区可如图1C和本公开中其它附图所示那样由两个主件构成，例如加热的(或未加热的)排气盖120和挡板122。排气通风体积可形成在排气盖120和挡板122之间(或提供或限定排气通风体积的其它组件之间)的空间内。运载气体可在流过冒口124中的冒口体积并流出排气通道126之前流过排气通风体积。要理解，可使用组件的其它组合(或甚至单组件)以提供本文讨论的排气通风体积；这种替代实现方式也将落在本公开的范围内。
图1C是图1A的示例性UV固化半导体处理工具沿剖切线1C的三维剖视图。要理解，图示的气体流动路径104遵循剖面线(由此能被观察者清楚地看到)，但实际的气体流动可遵循更自然的流动路径。尽管运载气体可作用以扫过所释放的成孔剂的绝大部分，然而一些成孔剂可能仍然附着于窗112和处理室102的其它内表面，包括附着于挡板112。已在这些表面上聚集了充分的成孔剂(例如足以使窗112的UV透射性减小至UV固化时间必须增加至不期望有的水平的程度或者足以使聚集的成孔剂材料剥落并造成微粒污染的不期望风险)之后，可开始清洁循环。
典型地，在没有晶片存在的情形下执行清洁循环，因为清洁循环可能损坏晶片。在该清洁循环中，清洁气体(例如激发的O2)可通过气体入口区108流入到处理室102。清洁气体可沿与运载气体基本相同的流动路径104流动，并因此可接触相同的表面。清洁气体可用来将聚集的成孔剂材料蚀刻掉并将其扫入排气通道126。
现在讨论各挡板通风体积。下面讨论的三个挡板中的每一个可互换地取代图1A-1C的挡板122使用(事实上，挡板122类似于图4A-4E所示的挡板)以产生不同形状的挡板通风体积。挡板可由与UV固化工具的半导体处理环境化学可兼容的材料制成，例如由铝制成。
图2A-2E分别是示例性入口挡板的等距图、顶视图、前视图、底视图和右视图。图2F-2H分别示出通过图2A-2E的示例性入口挡板可获得的公称流量的斜视图、顶视图和截面图。
如所见那样，挡板222具有基本内接在三角区228的底表面236。这允许挡板222被布置于形成在基本呈圆形的基座116和基本呈三角形的壳体102的外壁之间的角落。这类挡板在此处和别处可被称为“角落挡板”。
三角区228可具有第一边230、第二边232以及第三边234。底表面236可具有与第一边230毗邻的入口边266，并可具有与第二边232毗邻的第一边缘以及与第三边234毗邻的第二边缘。该挡板也可具有与第二边232和第三边234毗邻的边壁248；在所绘出的例子中，边壁248具有大约0.5”的高度。边壁248可接触或接近接触相邻的部件(例如加热的排气盖120)，并可被圆化。
在图示例子中，三角区可具有第一边230，其长度接近10.70”并且与顶点250相隔大约5.35”的距离。第二边232和第三边234可长度相等并可彼此形成直角。所描述的例子也在最靠近顶点250的挡板部分上具有圆角特征。挡板222最接近顶点250的外径可例如为大约4.125”。具有其它尺寸的角落挡板也被认为落在本公开的范围内。
底表面236可具有排气孔238，该排气孔238穿过底表面236并与入口边266相对地定位。排气孔238也可具有其它形状，尽管图示的版本尤佳地适于容纳位于壳体(例如壳体118)一侧或两侧上的晶片插入端口。例如，排气孔238靠近入口边的两个内侧壁可彼此成90°并可各自偏离与对应基座的中心相交的对应平行轴大于晶片直径的距离。例如，如果晶片是300mm晶片，则内侧壁可偏离与基座中心相交的相互垂直的轴比150mm大约0.75”的距离。挡板222也可具有孔，例如埋头螺孔246，以允许挡板222被安装至例如冒口124。
当被组装到诸如UV固化工具100之类的UV固化工具中时，挡板222可在挡板222和另一组件(例如加热的排气盖120)之间形成排气通风体积254。排气通风体积254，如图2F-2H所示，可沿垂直方向(相对于绘制文本方向)具有基本均一的横截面厚度，例如图2H所示的0.48”。图2H中可以看见略微向下的台阶，这是排气通风体积254和冒口体积252沿图2G所示的中心线的横截面，但这是由于沿弓形入口边266的材料缺乏所致(而不是形成在挡板222和加热排气盖120之间)。排气通风体积254可流体地邻接于包含在排气孔238和麦口124内的冒口体积252；冒口体积252可与排气通道126流体地连接。
本发明人已意识到使用挡板222的气体流动可基本偏向挡板222的中心(例如对称轴)。结果，更多含成孔剂的运载气体可经过挡板222最接近对称轴的表面，由此使成孔剂沿对称轴的累积速度远高于成孔剂在挡板222其它区域的累积速度。成孔剂沿挡板222的对称轴的累积速度也可显著地高于成孔剂在处理室的其它组件(例如窗112或基座116)上的累积速度(基座116可具有非常慢的成孔剂累积速度，因为它在处理过程中基本由晶片覆盖)。
本发明人已发现，作为这种流动偏向的结果，相比清洁处理室内的其它表面(例如基座116或窗112)所花的时间，清洁挡板222所花的时间可能长一个数量级或长一个数量级以上。例如，可能花费1-2分钟数量级的时间来清洁窗112，但由于成孔剂在挡板222上更深的累积深度，可能要花费额外的10-15分钟来清洁挡板222至相似的清洁程度。
为了对抗前面讨论的流动偏向，挡板222可被改型以包括升高的轮廓截面，其用来暂时地收窄在入口边266处或在入口边266附近的横截面入口流动面积。下面讨论包含这种升高的轮廓截面特征的两个挡板。
图3A-3E分别是示例性入口挡板的等距图、顶视图、前视图、底视图和右视图。图3F-3H分别示出通过图3A-3E的示例性入口挡板可获得的公称流量的斜视图、顶视图和截面图。
图3A-3E所示的挡板322基本类似于图2A-2E所示的挡板222，但存在如下文中更详细阐述的一些差异。首先，入口边366被图示为直的，而不是具有部分(浅度)弓形。其次，升高的轮廓截面340已被添加至在入口边366附近的挡板。该升高的轮廓截面340在这种情形下是由梯形横截面形成的，该梯形横截面沿与挡板322的对称轴垂直的方向延伸。梯形横截面相对于挡板对称轴对称并在底表面336附近具有其较大底部。升高的轮廓截面340的一个或多个边(例如限定上表面356的顶边和/或通过升高的轮廓截面340与底表面336的相交限定的边)可被圆角化或倒角以消除硬边(如果需要的话)。升高的轮廓截面340的上表面356可例如偏离底表面336第一距离。当被安装在诸如UV固化工具100之类的UV固化工具中时，底表面也可偏离一个或多个其它组件，例如偏离加热的排气盖320，以使底表面336偏离这一个或多个其它组件第二距离(该第二距离可例如作为从底表面336的平面至由上表面356约束的区域内的一个或多个其它组件的最接近表面的法向距离来测量)。第一距离可以是第二距离的至少50％。在图示例子中，第一距离大约为0.24”并且第二距离大约为0.48”。
升高的轮廓截面可沿与对称轴垂直的方向延伸足够远以使形成在升高的轮廓截面340与其它组件最靠近升高的轮廓截面的表面之间形成的总间隙大约与第一距离和第二距离之间的差具有相同的数量级。在图示例子中，升高的轮廓截面沿长轴长约6.25”、底部宽0.79”并且上表面宽0.31”。如从图6B清楚看出的那样，升高的轮廓截面340可突出进入到相邻组件的凹部内。凹部可能不延伸过入口边366的整个宽度，而升高的轮廓截面340可对应地沿与入口边366(或第一边330)平行的方向延伸至比凹部沿这个方向延伸程度略小。
尽管图3A-3E中示出的挡板322导致在挡板322上累积较少偏向的成孔剂，但本发明人确定更新的挡板设计被证实为甚至更为有利。图4A-4E分别是该示例性入口挡板的等距图、顶视图、前视图、底视图和右视图。图4F-4H分别示出通过图4A-4E的示例性入口挡板可获得的公称流量体积的斜视图、顶视图和截面图。
图4A-4E所示的挡板422基本类似于图2A-2E所示的挡板222，但存在如下文中更详细阐述的一些差异。如同挡板322，相比挡板222的略微呈弓形的入口边266，挡板422具有直的入口边466。然而，进一步的差异在于，相比于升高的轮廓截面340占据的底表面336的百分比，挡板422具有的升高的轮廓截面440占据的底表面436的百分比大得多。
例如，升高的轮廓截面440在与底表面336平行的平面内具有基本半圆形的横截面的特征。该半圆形的横截面可具有沿挡板422的对称轴定位的凹口。该凹口可例如与排气孔同延，即通过从半圆形的横截面减去排气孔横截面内轮廓而形成。尽管图4A-4E中描绘的凹口是基本V形的并具有大约90°的夹角，但其它凹口轮廓(例如圆形轮廓)也是可行的并且被认为落在本公开的范围内。在图4A-4E所示的例子中，基本半圆形的横截面具有大约3.15”的公称半径。
升高的轮廓截面440也具有偏离底表面436第一距离442的上表面456。第一距离442如同在挡板322中一样可具有在底表面336和UV固化工具中的一个或多个其它组件之间的第二距离的至少50％的值(同样，该第二距离可例如作为从底表面436的平面至由上表面456约束的区域内的最接近升高的轮廓截面的一个或多个其它组件的表面的法向距离来测量)。在所描绘的实现方式中，第一距离大于第二距离的75％。
可提供孔446以允许挡板422被固定至匹配部件(例如比如冒口122之类的冒口)。与挡板322相同，升高的轮廓截面440可具有被圆角化或倒角化的一个或多个边。在所描绘的例子中，升高的轮廓截面440的位于上表面456的平面内或与上表面456正交的边被圆角化。
如图4F-4H中可以看到的那样，挡板422可产生与挡板222、322产生的显著不同形状的排气通风体积454。如图4F中清楚看到的那样，基本弓形的侧通道458可形成在排气通风体积454的周缘周围。弓形的侧通道458可在挡板422的相对两侧上从入口边466延伸至排气孔438。同时，半圆形区的内部可由升高的轮廓截面440更多地占据，由此使流过入口边466并且不流过弓形侧通道458的气体流过升高的轮廓截面440和一个或多个其它组件之间的收缩空间。弓形侧通道一般可与第一距离和第二距离之间的差具有相同量级的宽度。例如，弓形侧通道的宽度可以是0.2”，而第一距离和第二距离之间的差可以是0.1”。
图4I和图4H所示的横截面示出排气通风体积354和冒口体积352沿图4G的两条不同剖面线的横截面。每条剖面线与代表剖面线的截面图的相应截面图相交。相比于挡板222、322，挡板422可跨挡板422提供更均匀分布的成孔剂累积速度。因此，挡板422(或表现出与排气通风体积454相似的通风体积的其它挡板)可尤佳地适于减少从处理室清除所累积的成孔剂所需的清洁时间。
图5A示出了示例性UV固化半导体处理工具的顶视图。图5B示出在图5A的方框5B内的示例性UV固化半导体处理工具的截面图。图5C-5G分别绘出示例性UV固化半导体处理工具沿图5B中的剖切线5C-5G的截面图。本例中使用的挡板522类似于挡板422，但也可使用其它挡板322、222(尽管流动路径可能随着挡板改变而改变)。
在图5C中，截面平面经过挡板522的底表面536。如所见那样，排气通道526(其横截面在本例中是圆形的)通过挡板522的排气孔538(它在本例中是基本五边形的)是可见的。气体可从排气孔538流入排气通道526(尽管这种流动在这里并未被绘出，但它可沿基本“进入”页面的方向前进)。另外图5C中可见的是清扫环560的一些部分(见图6A和6B的清扫环560的更详细描述的视图)。基座516和壳体518在图5C中也是可见的。
在图5D中，截面平面在略高于底表面536的点处经过挡板522。图5D中清楚可见的是升高的轮廓截面540。另外示出弓形侧通道558，它围绕升高的轮廓截面540引导流体(由气体流动箭头540表示)并使其流入排气孔538。弓形侧通道558可形成在升高的轮廓截面540和加热排气盖520的一些部分之间。
在图5E中，截面平面在比升高的轮廓截面540开始向上表面556(见图5G)过渡所在的点略高的点处经过挡板522，即，就在上表面556和相邻侧表面之间的圆角过渡开始之后。
在图5F中，截面平面在就在上表面556下面的点经过挡板522。弓形侧通道558已略为加宽，并且一些额外的气体流在这个高度经过弓形侧通道558。
在图5G中，截面平面在高于升高的轮廓截面540的点经过挡板522。在这个高度，气体不仅可在弓形侧通道558中流动，也可在升高的轮廓截面540上流动。气体可随后流入排气孔538并从处理室排空。
在前面的各个点，已参照了清扫环。图6A描绘了可与图1A-5G的示例性UV固化半导体处理工具一起使用的清扫环的分解图。图6B描绘了图6A的清扫环的不同角度的分解图。
清扫环可以是部件或组件，它提供气体入口区(例如气体入口区108)和气体排放区(例如气体排放区110)。清扫环可具有基本无材料的圆形内部区以允许UV光在朝向被支承在处理室的基座上的晶片行进时无阻碍地经过用于UV固化的处理室的窗。清扫环可具有包括一个或多个内流动通道的一部分，所述流动通道被配置成将运载气体或清洁气体从气源606引导至一个或多个端口，这些端口被布置在气体入口区108内的清扫环的内部周围。一个或多个端口一般可被配置成将运载气体或清洁气体引导到窗上并使其朝向基座中心或朝向气体排放区110。清扫环可以是多组件部件以利于构造一个或多个内流动通道。清扫环的一部分可充当加热排气盖620，前提是使用这种排气盖的话。如果使用加热排气盖620，可将加热元件662插入通道机器或形成在加热排气盖620中。清扫环的功能当然也可在数种其它布置中提供，这也被认为落在本公开的范围内。
如示出分解的清扫环660的“下侧”的图6B所见，加热排气盖620可以是流入最靠近挡板622的升高的轮廓截面的组件。凹部664(凹部部分被图示为阴影体积)可形成口袋部，挡板622的升高的轮廓截面可安置在该口袋部中。
尽管为了清楚目的已省去了多种细节，但多种设计替代物可被实现。例如，本公开中讨论的装置和方法可不仅应用于成孔剂去除，而且可运用于在化合物可能需要除气并且可能需要从室内去除的情况下的所有UV处理。因此，当前例子旨在被认为是解说性的而非限定性的，并且本发明不仅限于这里给出的细节，而是可在所附权利要求书的范围内作修正。
迄今为止描述的装置/处理可结合光刻图案化工具或光刻图案化工艺而使用，例如用于制造或制作半导体器件、显示器、LED、光伏板等等。一般(尽管不一定)，这些工具/工艺将在共同制造设施内一起使用或执行。薄膜的光刻图案化一般包括下列步骤的一些或全部，每个步骤是通过数个可能的工具实现的：(1)使用旋涂或喷涂工具在工件(即晶片)上涂覆光致抗蚀剂；(2)使用电热板或炉子或UV固化工具(例如本文描述的)来固化光致抗蚀剂；(3)通过诸如晶片步进式光刻机(stepper)之类的工具使光致抗蚀剂暴露于可见光或UV光或x射线；(4)使抗蚀剂显影以选择地去除抗蚀剂并由此使用诸如湿式工作台之类的工具使其图案化；(5)通过使用干蚀刻或等离子体辅助蚀刻工具将光致抗蚀剂图案转印到下层薄膜或工件内；以及(6)使用诸如RF或微波等离子体抗蚀剂剥离器之类的工具去除抗蚀剂。
本发明的另一方面是被配置成完成本文描述的方法的装置。根据本发明，一种适宜的装置包括用以完成处理操作的硬件以及具有用于控制处理操作(例如运载气体和清洁气体流动控制)的指令的系统控制器。根据半导体处理需求，系统控制器可从一个或多个传感器(例如温度传感器、压力传感器等)接收数据以控制UV光源和气源。系统控制器将一般包括一个或多个存储器设备以及一个或多个处理器，所述一个或多个处理器被配置成执行指令以使装置执行根据本发明的方法。包含用于控制根据本发明的处理操作的机器可读介质可通信地耦合至系统控制器。
尽管在这里已描述了多种实现方式，然而应当理解它们仅仅是以示例方式给出的，而非限定。由此，本公开的广度和范围不应当受本文描述的任一实现方式限制，而是应当仅由下面和后来提交的权利要求书及其等效物限定。
要理解，除非在任何前述实现中的特征被明确地表示为彼此不相容或者周围背景暗示它们是互斥的并且不容易以互补和/或相互支持的意义组合，否则本公开的全部内容构思和预期那些实现方式的具体特征可选择地组合以提供一个或多个广泛的但略为不同的技术方案。因此要进一步理解，前面的描述仅以示例方式给出并且细节上的修正将在本公开的范围内作出。
Claims (20)
1.一种用于半导体处理室的排气挡板，所述排气挡板包括：
内接在三角区内的底表面，所述底表面具有第一侧边、第二侧边和入口边；
在所述底表面内并与所述入口边相对定位的排气孔；
沿入口边定位的升高的轮廓截面，所述升高的轮廓截面具有偏离所述底表面第一距离的上表面，其中所述排气挡板被配置成与所述半导体处理室的至少一个其它组件连接，以使所述底表面偏离所述至少一个其它组件第二距离并使所述第一距离是所述第二距离的至少50％。
2.如权利要求1所述的排气挡板，其中，所述排气挡板相对于对称平面是基本对称的，所述对称平面与所述三角区的第一边相对的所述三角区的顶点相交，所述三角区的第一边在入口边附近，并且所述对称平面基本垂直于所述第一边。
3.如权利要求2所述的排气挡板，其中，所述入口边基本是直的并且对应于所述第一边，而所述第一侧边和所述第二侧边基本与所述三角区的第二边和第三边重合。
4.如权利要求2或3中任何一项所述的排气挡板，其中，所述底表面具有在所述三角区与所述第一边相对的顶点附近的圆角。
5.如权利要求2或3中任何一项所述的排气挡板，其中，所述升高的轮廓截面具有在与底表面平行的平面内的横截面，所述横截面与半径为R的半圆形区域基本对应，其中所述半圆形区域中具有凹口，所述凹口居中于所述对称平面并朝向所述入口边延伸至少大约R/2的距离。
6.如权利要求5所述的排气挡板，其中，所述半导体处理室的与被配置的所述排气挡板连接的至少一个其它组件包括具有半径R’的基本半圆形的凹部，其中R’至少为1.05R。
7.如权利要求6所述的排气挡板，其中，R’和R之间的差是所述第一距离和所述第二距离之间的差的至少约两倍那样大。
8.如权利要求5所述的排气挡板，其中，所述凹口是具有大约90°夹角的三角形凹口。
9.如权利要求5所述的排气挡板，其中，所述凹口是半圆形凹口。
10.如权利要求5所述的排气挡板，其中，所述第一距离是所述第二距离的至少75％。
11.如权利要求2或3中任何一项所述的排气挡板，其中：
所述升高的轮廓截面在与所述入口边基本垂直的平面内具有基本对称的梯形横截面形状；以及
所述梯形横截面形状在所述底表面是最宽的。
12.一种UV半导体处理工具，其包括：
处理室；
位于所述处理室内的基座；
紫外(UV)光源，其被定位以使所述基座暴露于来自所述UV光源的UV辐射；
定位在所述UV光源和所述基座之间的窗；
气体入口区，其被配置成使处理气体流入所述处理室、跨过所述窗并且在所述窗和所述基座之间；以及
具有排气挡板的气体排放区，所述气体排放区被配置成将经由所述气体入口区流入所述处理室的气体从所述处理室排空，其中所述挡板具有：
内接在三角区内的底表面，所述底表面具有第一侧边、第二侧边和入口边；
在所述底表面内并与所述入口边相对定位的排气孔；
沿入口边定位的升高的轮廓截面，所述升高的轮廓截面具有偏离所述底表面第一距离的上表面，其中所述排气挡板被配置成与所述处理室的至少一个其它组件连接，以使所述底表面偏离所述至少一个其它组件第二距离并使所述第一距离是所述第二距离的至少50％。
13.如权利要求12所述的UV半导体处理工具，其中，所述排气挡板相对于对称平面是基本对称的，所述对称平面与所述三角区的第一边相对的所述三角区的顶点相交，所述三角区的第一边在所述入口边附近，并且所述对称平面基本垂直于所述第一边。
14.如权利要求13所述的UV半导体处理工具，其中：
所述升高的轮廓截面在与所述入口边基本垂直的平面内具有基本对称的梯形横截面形状；以及
所述梯形横截面形状在所述底表面是最宽的。
15.如权利要求14所述的UV半导体处理工具，其中，所述入口边基本是直的并且对应于所述第一边，而所述第一侧边和所述第二侧边基本与所述三角区的第二边和第三边重合。
16.如权利要求15所述的UV半导体处理工具，其中，R’和R之间的差是所述第一距离和所述第二距离之间的差的至少约两倍那样大。
17.如权利要求13、14或15中任何一项所述的UV半导体处理工具，其中，所述升高的轮廓截面具有在与底表面平行的平面内的横截面，所述横截面与半径R的半圆形区域基本对应，其中所述半圆形区域中具有凹口，所述凹口居中于所述对称平面并朝向所述入口边延伸至少大约R/2的距离。
18.如权利要求17所述的UV半导体处理工具，其中，所述处理室的与被配置的所述排气挡板连接的至少一个其它组件包括具有半径R’的基本半圆形的凹部，其中R’至少为1.05R。
19.如权利要求17所述的UV半导体处理工具，其中，所述凹口是具有大约90°夹角的三角形凹口。
20.如权利要求17所述的UV半导体处理工具，其中，所述第一距离是所述第二距离的至少75％。
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